人参内生菌的研究进展

内生菌由细菌、真菌、古菌和原生生物组成,它们生活在植物的活体组织中,具有丰富的次级代谢产物多样性。人参内生菌在人参的生长发育、次级代谢产物的生成和环境适应等方面均有重要的促进作用,对人参的产量和品质有较大影响。随着人们在微生物领域研究的深入,高通量测序技术已经成为研究植物内生菌的重要方法。文章主要从人参内生菌分离与鉴定研究方法、人参内生菌的多样性、人参内生菌及其次级代谢产物的活性、人参内生菌对宿主的影响等4个方面对人参内生菌近年来的研究进展进行讨论,并对其发展方向提出展望,以期为药用植物内生菌研究和品质改良提供新思路、新方法。

山茱萸bHLH2基因的克隆与分析

目的:获得山茱萸转录因子CobHLH2的cDNA序列。方法:以山茱萸转录组测序数据中的c101916_g1序列为参考,利用Primer Premier 5.0软件在其开放阅读框两端设计特异性引物,把山茱萸果实总RNA反转录获得的cDNA作模板,通过PCR扩增、纯化回收和克隆测序,获得CobHLH2序列,并经生物信息学分析初步了解其基本结构与功能。结果:CobHLH2的ORF长度为795 bp,共编码264个氨基酸,为亲水性蛋白。CobHLH2蛋白的二级结构以无规卷曲和α-螺旋为主,有少量的β-转角和延伸链。多序列比对和系统进化树分析结果表明,CobHLH2的氨基酸序列与猕猴桃和茶树的bHLH类转录因子同源性较高。结论:首次获得山茱萸CobHLH2转录因子的cDNA序列,并进行了生物信息学分析,为深入研究bHLH类转录因子的结构和功能奠定基础。

不同种源黄花蒿室内水培条件下青蒿素和青蒿乙素含量差异分析

目的:建立不同种源黄花蒿内青蒿素及青蒿乙素含量测定的方法,比较不同来源黄花蒿种质在水培均一化生长条件下青蒿素与青蒿乙素含量的差异,分析影响黄花蒿主要成分含量差异的关键因素。方法:黄花蒿种子采用随机排列水培混合培养,运用超高效液相色谱-串联质谱法,ACQUITY UPLC?BEH C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7μm),流动相选择水-乙腈(95∶5,含0.1%甲酸,A)-乙腈-水(95∶5,含0.1%甲酸,B)进行梯度洗脱(0~3.5 min,25%~1%A;3.5~3.6 min,1%~25%A;3.6~5.0 min,25%A),流速0.4 m L·min^(-1),电喷雾离子源,正离子模式,检测不同种源黄花蒿中青蒿素及青蒿乙素的含量差异。结果:所建立的方法灵敏度高、分离度良好。不同种源黄花蒿在相同培养条件下,即25℃恒温下循环水培养,青蒿素和青蒿乙素含量存在较大差异,其中青蒿素含量较高的黄花蒿种源产地是云南,质量分数达3 810.597μg·g-1;青蒿乙素含量较高的黄花蒿种源地是山西,质量分数1 691.747μg·g-1,青蒿素含量按照从高到低种源地排列依次为云南>海南>湖北>广西>浙江>山西>北京>山东>黑龙江>甘肃。相关性分析发现,以地域划分时,青蒿素含量与黄花蒿来源地的纬度呈显著负相关,但青蒿素与青蒿乙素含量均与经度无显著相关性。结论:同一培养环境不同种源黄花蒿内青蒿素及青蒿乙素含量存在显著差异,影响黄花蒿中青蒿素及青蒿乙素含量的主导因素可能是其遗传背景,提示改良青蒿品种是后续黄花蒿栽培中提升质量的关键因素。

Cu_(2)O纳米颗粒对小麦根系形态及遗传毒性的影响

为了阐明Cu_(2)O纳米颗粒(NPs)暴露对植物根系的毒性效应,本研究以小麦品种‘周麦18’为材料,采用水培试验方法,研究了10、50、100和200 mg·L^(-1)浓度的Cu_(2)O-NPs对小麦幼苗生长、根系活性、形态结构及细胞遗传学毒性的影响。结果表明:不同浓度的Cu_(2)O-NPs降低了小麦幼苗的根芽长度、鲜重、根活性和根冠比,增加了初生根的数量;随着Cu_(2)O-NPs浓度的升高,幼苗根伸长区缩短、根系变硬变脆、根径增加、根冠变大;100 mg·L^(-1)浓度的Cu_(2)O-NPs处理下,小麦根尖有丝分裂指数显著降低,根尖细胞形状不规则化、质壁分离、细胞出现空泡化、细胞核核膜模糊、核内染色体异常。在水培条件下,Cu_(2)O-NPs对小麦幼苗具有一定的遗传学毒性效应,从而影响小麦幼苗的生长发育和根系形态结构。

山茱萸CoHMGR基因的亚细胞定位和表达分析

目的研究山茱萸Cornus officinalis CoHMGR基因编码蛋白质的亚细胞定位以及不同浓度的外源激素对CoHMGR基因表达和活性成分含量的影响。方法农杆菌菌液侵染烟草叶片,激光共聚焦倒置显微镜观察CoHMGR蛋白的亚细胞定位。不同浓度的茉莉酸甲酯和乙烯利喷施山茱萸2年生幼苗,实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)测定不同时期CoHMGR基因表达水平,高效液相色谱(HPLC)检测莫诺苷、马钱苷含量。结果激光共聚焦显微镜下观察到CoHMGR蛋白定位于内质网中。qPCR和HPLC结果显示200μmol/L茉莉酸甲酯和250 mg/L乙烯利对目的基因表达水平和活性成分含量都有正向诱导效应。结论CoHMGR蛋白定位于内质网,外源喷施200μmol/L茉莉酸甲酯和250 mg/L乙烯利能显著提高CoHMGR基因表达量和莫诺苷、马钱苷含量,为深入解析CoHMGR基因功能奠定基础。